Histórico dos Computadores e Noções de Hardware

CURSO DE ENGENHARIAS METODOLOGIA DE AULA TEÓRICA DISCIPLINA INTRODUÇÃO À CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO TÍTULO DA AULA INTRODUÇÃO ENGALPA02 Rev 0 17082021 Pág 1 de 8 PROF RODRIGO SAITO rodrigokanchietabr Histórico dos Computadores e Noções de Hardware Modelo de Von Neumann Em 1945 Von Neumann sugeriu que o sistema binário fosse adotado em todos os computadores e que as instruções e dados fossem compilados e armazenados internamente no computador na seqüência correta de utilização Estas sugestões tornaramse a base filosófica para projetos de computadores Atualmente pesquisamse computadores não Von Neumann que funcionam com fuzzy logic lógica difusa1 A partir dessas idéias e da lógica matemática ou álgebra de Boole introduzida por Boole no início do século XIX é que Mauchly e Eckert projetaram e construíram o EDVAC Electronic Discrete Variable Automatic Computer completado em 1952 que foi a primeira máquina comercial eletrônica de processamento de dados do mundo Eles haviam tentado isso com o BINAC computador automático binário de 1949 que era compacto 140 x 160 x 030 m o suficiente para ser levado a bordo de um avião mas que nunca funcionou a contento O EDVAC utilizava memórias baseadas em linhas de retardo de mercúrio bem mais caras e lentas que os CRTs mas também com maior capacidade de armazenamento Wilkes construiu o EDSAC Electronic Delay Storage Automatic Calculator em 1949 que funcionava segundo a técnica de programas armazenados Figura 1 Foto do EDVAC O primeiro computador comercial de grande escala foi o UNIVAC UNIVersal Automatic Computer americano de 1951 que era programado ajustandose cerca de 6000 chaves e conectandose cabos a um painel A entrada e saída de informações era realizada por uma 1 A lógica difusa ou lógica fuzzy é uma extensão da lógica booleana que admite valores lógicos intermediários entre o FALSO 0 e o VERDADEIRO 1 por exemplo o valor médio TALVEZ 05 Isto significa que um valor lógico difuso é um valor qualquer no intervalo de valores entre 0 e 1 Este tipo de lógica engloba de certa forma conceitos estatísticos principalmente na área de Inferência As implementações da lógica difusa permitem que estados indeterminados possam ser tratados por dispositivos de controle Desse modo é possível avaliar conceitos nãoquantificáveis Casos práticos avaliar a temperatura quente morno médio etc o sentimento de felicidaderadiante feliz apático triste a veracidade de um argumento correctíssimo correcto contraargumentativo incoerente falso totalmente erróneo etc CURSO DE ENGENHARIAS METODOLOGIA DE AULA TEÓRICA DISCIPLINA INTRODUÇÃO À CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO TÍTULO DA AULA INTRODUÇÃO ENGALPA02 Rev 0 17082021 Pág 2 de 8 PROF RODRIGO SAITO rodrigokanchietabr fita metálica de 12 polegada de largura e 400 m de comprimento Ao todo venderamse 46 unidades do UNIVAC Modelo I que eram normalmente acompanhados de um dispositivo impressor chamado UNIPRINTER que sozinho consumia 14000 W Outro foi o IBM 701 de 1952 que utilizava fita plástica mais rápida que a metálica do UNIVAC e o IBM 704 com a capacidade fenomenal de armazenar 8192 palavras de 36 bits ambos da IBM Na Inglaterra surgem o MADAM Manchester Automatic Digital Machine o SEC Simple Electronic Computer e o APEC AllPurpose Electronic Computer Figura 2 Foto do UNIVAC Entre 1945 e 1951 o WHIRLWIND do MIT foi o primeiro computador a processar informações em tempo real com entrada de dados a partir de fitas perfuradas e saída em CRT monitor de vídeo ou na flexowriter uma espécie de máquina de escrever Whirlwind quer dizer redemoinho Em 1947 Bardeen Schockley e Brattain inventam o transístor e em 1953 Jay Forrester constrói uma memória magnética Os computadores a transistores surgem nos anos 50 pesando 150 kg com consumo inferior a 1500 W e maior capacidade que seus antecessores valvulados Figura 3 Foto do IBM 1401 CURSO DE ENGENHARIAS METODOLOGIA DE AULA TEÓRICA DISCIPLINA INTRODUÇÃO À CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO TÍTULO DA AULA INTRODUÇÃO ENGALPA02 Rev 0 17082021 Pág 3 de 8 PROF RODRIGO SAITO rodrigokanchietabr Em 1957 o matemático Von Neumann colaborou para a construção de um computador avançado o qual por brincadeira recebeu o nome de MANIAC Mathematical Analyser Numerator Integrator and Computer Em janeiro de 1959 a Texas Instruments anuncia ao mundo uma criação de Jack Kilby o circuito integrado Enquanto uma pessoa de nível médio levaria cerca de cinco minutos para multiplicar dois números de dez dígitos o MARK I o fazia em cinco segundos o ENIAC em dois milésimos de segundo um computador transistorizado em cerca de quatro bilionésimos de segundo e uma máquina de terceira geração em menos tempo ainda Computador Analógico e Computador digital O computador é uma máquina capaz de receber armazenar tratar e produzir informações de forma automática com grande rapidez e precisão A evolução dos sistemas de computação teve seu início no século XVI mas estes somente mostraramse úteis no século XX e sua popularização se deu graças à recente evolução na microeletrônica Sistemas Analógicos O computador analógico representa variáveis por meio de analogias físicas Tratase de uma classe de computadores que resolve problemas referentes a condições físicas por meio de quantidades mecânicas ou elétricas utilizando circuitos equivalentes como analogia ao fenômeno físico que está sendo tratado São aqueles que utilizam operações aritméticas por meio de analogia ou seja os computadores analógicos não trabalham com números nem com símbolos que representam os números eles procuram fazer analogia entre quantidades Com essa analogia executam as operações obtendo como resultado uma analogia do que seria o resultado geral o qual transformam de modo a tornar reconhecível pelos seres humanos Este tipo de computador tem emprego principalmente em laboratórios de pesquisa e para aplicações científicas e tecnológicas Sistemas Digitais O computador digital processa informações representadas por combinações de dados discretos ou descontínuos Mais especificamente tratase de um dispositivo projetado para executar seqüências de operações aritméticas e lógicas diretamente com números Este tipo de computador tem emprego mais generalizado em bancos comércio indústria e empresas de modo geral Modelo de Von Neumann Computadores Digitais Computadores digitais usam o sistema numérico binário constituído por dois dígitos 0 e 1 Um dígito binário é chamado de bit BInary digiT CURSO DE ENGENHARIAS METODOLOGIA DE AULA TEÓRICA DISCIPLINA INTRODUÇÃO À CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO TÍTULO DA AULA INTRODUÇÃO ENGALPA02 Rev 0 17082021 Pág 4 de 8 PROF RODRIGO SAITO rodrigokanchietabr Bits podem ser agrupados em bytes 8 bits ou palavras vários bytes para formar determinado tipo de representação compreendido pelo computador Uma seqüência de instruções para o computador é conhecida como um programa Figura 4 Diagrama de um computador básico baseado na arquitetura proposta por John Von Neumann A Unidade Central de Processamento do inglês Central Processing Unit CPU que contém uma unidade lógicoaritmética para manipulação de dados um número de registradores para manipulação de dados e circuitos de controle para a coleta e execução de instruções A memória de um computador contém armazenamento para instruções e dados e é chamada de Memória de Acesso Randômico Random Access Memory RAM A CPU pode acessar qualquer local de forma aleatória na memória e recuperar a informação binária em um intervalo fixo de tempo O processador de entrada e saída contém circuitos eletrônicos para comunicação e controle da transferência de informações entre o computador e o mundo externo Os dispositivos de entrada e saída conectados ao computador incluem teclado mouse impressoras terminais discos magnéticos e outros dispositivos de comunicação Esse modelo inicial evoluiu para uma estrutura em barramento que é a base dos computadores modernos Nessa estrutura as memórias de dados e de programa são fundidas em uma memória única e as comunicações entre elementos são efetuadas através de uma via comum de alta velocidade Figura 5 Estrutura em barramento base dos computadores modernos Parte da apostila feita e cedida pelo Prof Vagner de Araújo Engenharias Dispositivos de Saída Memória de Acesso Randômico CPU Dispositivos de Entrada Processamento de Entrada e Saída Periféricos Processador Memória Barramento Bus CURSO DE ENGENHARIAS METODOLOGIA DE AULA TEÓRICA DISCIPLINA INTRODUÇÃO À CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO TÍTULO DA AULA INTRODUÇÃO ENGALPA02 Rev 0 17082021 Pág 5 de 8 PROF RODRIGO SAITO rodrigokanchietabr Arquitetura de Von Neumann httpwwwyoutubecomwatchvXPukRrT6xQc Contexto Histórico em httpwwwicunicampbrtomaszprojectsvonneumannnode3html Como Funciona o Computador httpwwwimeuspbreloIntroducaoComputacaoComo20funciona20um20computadorhtm Unidades de Entrada e Saída ES Permitem a gravação e a recuperação da informação nelas contidas Não adianta ter uma CPU e memória se não houver meios de colocar os dados no micro e retirar o resultado por isso existe a necessidade de dispositivos que cumpram este papel Periféricos Periféricos de entrada São periféricos que tem a capacidade de introduzir dados eou comandos vindos da parte externa do computador Os periféricos de entrada são teclado mouse scanner leitora de códigos de barra câmara de vídeo câmaras fotográficas digitais joystick etc httpjfportfolioreflexivoblogspotcombr201010dtpperifericosde entradaesaidahtml httpwwwjuliomoraescompt200807perifericosdeentrada saidaeentradaesaida httpfotossapoptairvsantanafotosuidk21Qegc6qomszuo3HuPZ httpfotossapoptairvsantanafotosmousecodificado criatividadeonlinuidZnMN3qTDsBIdhQa4Sel2 CURSO DE ENGENHARIAS METODOLOGIA DE AULA TEÓRICA DISCIPLINA INTRODUÇÃO À CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO TÍTULO DA AULA INTRODUÇÃO ENGALPA02 Rev 0 17082021 Pág 6 de 8 PROF RODRIGO SAITO rodrigokanchietabr httpwebquesthostzicomwp contentuploads201212comandoXBOXjpg httpwebquesthostzicomwp contentuploads201212scannerpistolajpg Entrada input o que é inserido Entrada são os dados que você insere no computador para que sejam processados Eis algumas maneiras comuns de introduzir dados no sistema teclado mouse caneta óptica ou leitor de código de barras scanner de mesa ou terminal Periféricos de Saída São periféricos que tem capacidade de mostrar ou colocar na parte exterior do computador os resultados obtidos através dos dados processados Os periféricos de saída são vídeo impressora ou plotter etc httpnomundodatecnologiablogspotcombr201303perifericos decomputadorhtml httphardwaresoftware9webnodeptconceitode hardwareperifericosdesaida CURSO DE ENGENHARIAS METODOLOGIA DE AULA TEÓRICA DISCIPLINA INTRODUÇÃO À CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO TÍTULO DA AULA INTRODUÇÃO ENGALPA02 Rev 0 17082021 Pág 7 de 8 PROF RODRIGO SAITO rodrigokanchietabr httpimei12ebrunoblogspotcombr201009perifericosde entradasaidaemistoshtml http2hticombrimpressoraeplotterdedesign Saída output o que sai Saída produto geralmente gerado pela CPU Saída é a informação que pode ser utilizada ou seja os dados de entrada brutos que foram transformados em informação pelo computador Formas comuns de saída são textos números gráficos e até mesmo sons Periféricos de Entrada e Saída São aqueles encarregados de facilitar o translado ou intercâmbio de informação entre duas ou mais unidades ou sistemas físicos Assim são periféricos de entrada e saída unidade de disco rígido disquetes modem memórias etc Eles permitem a interação do processador com o meio externo possibilitando a entrada eou a saída de dados httpmarinalenzablogspotcombr201209disquetehtml httpwwwmobagenciadigitalcombrdiscorigidohdcomo funciona CURSO DE ENGENHARIAS METODOLOGIA DE AULA TEÓRICA DISCIPLINA INTRODUÇÃO À CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO TÍTULO DA AULA INTRODUÇÃO ENGALPA02 Rev 0 17082021 Pág 8 de 8 PROF RODRIGO SAITO rodrigokanchietabr httpwwwamericanascombrproduto72704263pendrives cruzerblade8gbcom5anosdegarantiasandisk httpwwwcartaodememoriacom httptiarquitecblogspotcombr200902contribuicaodevonneumannhtml httpptslidesharenetelainececiliagattoac2modelodevonneumann 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